JPS63219441A - 車載用音響システム - Google Patents

車載用音響システム

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JPS63219441A
JPS63219441A JP62053680A JP5368087A JPS63219441A JP S63219441 A JPS63219441 A JP S63219441A JP 62053680 A JP62053680 A JP 62053680A JP 5368087 A JP5368087 A JP 5368087A JP S63219441 A JPS63219441 A JP S63219441A
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balancer
sound image
steering
sound
steering angle
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Eisuke Fujimoto
藤本 頴助
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  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は車載用音響システムに係り、特にコーナリング
走行中における操蛇方向及び操蛇量に応じてステレオ音
像の定位する位置を制御する車載用音響システムに関す
る。
〈従来技術〉 車載用音響システムでは、運転席DR3(第12図参照
)の左右に配置されたスピーカsPL。
5PFIより出力される音響信号を合成して得られろ音
像が該運転席DR3の前方に、あるいはその他の位置に
調整するために第13図または第14図に示すように駆
動アンプAL、 A、の入力側あるいは出力側にレベル
バランス用のボリュームVR,またはVR2を設け、該
ボリュームVR,またはVR2の位置により左右側チャ
ンネルの音量出力レベルを変えて、音像が定位する位置
を調整している。
又、最近は別の音像位置調整の手段としてハース効果に
よるステレオセンター位置の調整方式も発表されている
。これは第15図に示すように車室の左右に設けたスピ
ーカSPL、SPRよりのL−及びR−チャンネル信号
が運転席DSRに到達する迄の時間TL、 T、が異な
ることに着目したもので、第16図に示すようにアンプ
AL、ARの入力側に信号遅延手段DLLを設け、L−
チャンネル信号及びR−チャンネル信号にそれぞれり、
、Dのタイムディレィをかけ、左右スピーカからの音響
出力が運転席DR3に到達する迄の総時間φ1(−丁L
+DL)、φ、 (=T、+DF+)が一致するように
制御するものである。
すなわち、ドライバは、車の一方の側(右ハンドル車は
右側)に片寄った位置にいるので左右スピーカSPL、
SPRよりドライバに到達する音響信号はTR<TLで
示すことく右側が左側よりも早く到達し、従ってハース
効果により右側に音像が引き寄せられる。そこで、この
時間差を補正するために、アンプAL、 A、の前段に
任意に遅延時間を変化できる遅延時間バランサーDLL
を設は該遅延時間バランサーにより遅延時間をDL、D
(DL>D8)とせしめ、各スピーカSPL、SP。
よりの音響信号が運転席DR3においてD  +T  
=D  +T となるようにDFl、DLの値を遅延時間バランサーD
LLで調整することにより音像定位位置を運転席の前方
正面位置にあるようにしている。
尚、前述の音量レベルと遅延時間を組み合わせたものや
、左右の音響信号の遅延時間を変えて混ぜたもの等音場
の広がりを得るように工夫された複合バランサーも発表
されている。
〈発明が解決しようとしている問題点〉しかしながら、
従来の車載用音響システムでは、一旦マニュアル操作で
各スピーカの音量レベルあるいは遅延時間が設定される
と、以後の走行中の音場は一定となる。この場合、直進
走行においては見通しが良いためにそれ程注意を集中し
なくても良(、安全運転上音場のドライバに与える影響
はとくにない。しかし、コーナリング走行中は、曲がっ
た先の見通しが得られない場合がしばしばあり、特に曲
がって行く先方の左または右の方向に注意を集中する必
要がある。しかし、従来の車載用音響システムでは音像
が一般に運転席の前方正面または車室前方中央に設定さ
れることが多く、大音量による再生傾向とあいまって、
音像定位がコーナリング走行時における左または右側方
向への注意集中を反対方向に引き戻すごとく働き、注意
分散を招き、安全運転上音場がドライバに与えろ影響が
大きく危険であった。
本発明はかかる従来技術の欠点に鑑みなされたものであ
り、ステアリングに応じて(ハンドルの回転角度に応じ
て)音像の定位する位置を左右に可変とし、通常の直進
走行においては音像が車のほぼ中央あるいは運転席の前
方に定位するようにしてステレオ感豊かな音響を楽しむ
ことができる一方、コーナリング走行時には左または右
の車の曲がって進行する方向に音像を自動的に移動させ
て注意を進行方向の側方に集中しやすくし、安全性を高
めた車載用音響システムを提供することをその目的とす
る。
く問題点を解決するための手段〉 第1図は本発明の1実施例ブロック図である。
SHはステアリングホイール(ハンドル)、SCはステ
アリングコラム、SSEば回転センサ、CNTはコント
ローラ、VRBは音量レベルバランサー、■PBは音像
位置制御バランサー、SPL。
SP  は左右のスピーカである。
く作用〉 ロークリエンコーグ等の回転センサSSEをステアリン
グコラムSCに設け、該回転センサでステアリングホイ
ールの回転角度、換言すれば車の操蛇量を検出させる。
コントローラCNTは操蛇量が設定量以下の時は音像位
置を予め設定されている位置たとえば運転席前方正面に
保持し、設定量以下の時は操蛇量に応じて操蛇方向に音
像位置を移動せしめる。この結果、車が曲がって進行す
る左また(よ右方向に音像を自動的に移動させてドライ
バの注意を車が曲がっている側に集中しやすくでき、安
全性を高めることができる。
〈実施例〉 第1図は本発明にかかる車載用音響システムの要部を示
すブロック図である。
SHはステアリングホイール(ハンドル)、SCはステ
アリングホイールの操作により回転せしめられるステア
リングコラム、SSEはステアリングコラムSCの回転
角度及び回転方向、換言すれば操蛇量と操蛇方向を検出
するロータリエンコーグ等の回転センサである。尚、第
2図に車輪の実際の傾き角度とステアリングホイールの
回転角度(ステアリング角度という)θとの対応関係図
表を示す。
CNTはマイコン構成のコントローラ、OLBは車輪の
方向を変位させる油圧機構、VRBは左右側チャンネル
の音量レベルをマニュアルで調整する音量レベルバラン
サー、IPBはコントローラCNTの制御を受けて左右
側チャンネルの音響信号レベルを調整して音像定位位置
を操蛇方向に移動させる音像位置制御バランサーであり
、可変インピーダンス素子vZL、vZFlにより形成
されている。AL、AFlは左右側チャンネルの低周波
アンプ、SPL、SP、は左右側チャンネルのスピーカ
である。
コントローラCNTは内蔵のメモリMEMに、ステアリ
ング角度θに対する音像位置制御バランサーIPBの制
御量C3を記憶している。たとえば、ステアリング角度
θを一360°以下、−360゜〜−180°、−18
0〜+180°、+180〜+360°、+360’以
上の5段階に分け(マイナス方向は左回転、プラス方向
は右回転)、各角度範囲に対応して音像位置制御バラン
サーrPHの制御量C1〜C5を記憶している。尚、音
量レベルバランサーVRBと音像位置制御バランサー■
PBを介してスピーカSPL、SP、からそれぞれ出力
されるし一チャンネル及びR−チャンネルの総合音響出
力をWL、Wl、Iとすれば各制御量C1(1=1〜5
)は、 一360°以下ではWFlくくWLとなるように(Wは
ほぼ零)、 一360°〜−180°の範囲ではw、 < w、とな
るように、 一180°〜+180°の範囲ではWL−W8となるよ
うに、 +180〜+360°の範囲で+f W8) WLとな
るように、 +360°以上の範囲ではW >>W  となるように
(Wlはほぼ零)決定される。
第3図はステアリング角度θと、音像位置制御バランサ
ーIPBにおける左右側チャンネルのゲインGL、G、
との関係図であり、−180°〜 180°の範囲でG
L=G、となっている。このように、−180°〜+1
80°の範囲では音像位置制御バランサーIPBによる
左右音量レベルの制御量を同一値にしているから、音量
レベルバランサー■RBで音像が定位する位置を車室前
方中央に設定しておけば、−180’〜180°の範囲
では前述のようにWL= W、となり、音像が定位する
位置を運転席前方に設定しておけば一180°〜180
゜の範囲でwL<w、となる。
次に、第1図の全体的動作を説明する。尚、音量レベル
バランサーVRBを調整し、ステアリング角度θが一1
80°〜+180°の時音像が車室前方の中央に定位し
ているとする。
ステアリングホイールSHを回転させ、これによりステ
アリングコラムSCを回転させろと回転センサSSEか
ら所定角度の回転毎に1組の互いに位相のずれたA相、
B相のパルスが発生する。
コントローラCNTi、tA、B相いずれの位相が進ん
でいるかにより回転方向を検出すると共に、一方のパル
スを回転方向に応じてアップ/グウンカウントシてステ
アリングホイールSHの回転方向現在位置(ステアリン
グ角度)θを識別する。
しかる後、コントローラCNTは該ステアリング角度θ
に応し−て油圧機構OLBをコントロールすると共に、
ステアリング角度に応じた制(iIllI量C3をメモ
IJ M E Mから読み取って音像位置制御バラノサ
ーIPBに印加する。該音像位置制御バランサーは制御
量C1に基づいて可変インピーダンス素子■ZL、vZ
Flのインピーダンスを制御し、利得GL、G、を第3
図に示すようにコントロールする。
この結果、左カーブにおいてステアリングホイールSH
を左に(反時計方向に)回転させろとステアリング角度
θに応じて左右両チャンネルの総合音響出力がWL=W
Rの状態からWL>W8の状態になり、更に回転させる
とWL〉〉WLl(WFlは零又はそれに近い値))と
なる。すなわち、左にステアリングホイールSHを回転
するにつれて音像が定位する位置が中央から順次左ヘシ
フ1−シてゆき、これによりドライバの注意を車が曲が
っている左側に誘導、集中しやすくでき、安全性を高め
ろことができる。
又、右カーブにおいてステアリングホイールSHを右に
(時計方向に)回転させろとステアリング角度θに応じ
て総合音響出力がWL= W、の状態からW>Wの状態
になり、更に回転させろとW、>>WL(W、は零又は
それに近い値))となる。
すなわち、右にステアリングホイールを回転するにつれ
て音像が定位する位置が中央から右へシフ)−シてゆく
からドライバの注意を車が曲がっている右側に誘導、集
中しやすくでき、安全性を高めることができる。尚、以
上はステアリング角度θを基準角度±180°、±36
0°で5段階に区分した場合であるが本発明は基準角度
を±360°の3段階にしたり、また5段階以上にした
りできる。
しかし、好ましくは車のステアリング比を考慮して車種
により適切な値を実験的に求めるのがよい。
ところで、遠くの前方視界に注意を集中しての一見直進
と考えられる緩やかなカーブの道路進行状況において、
また直進道路において道路の起伏や障害物を避けるため
に軽くハンドルを切って戻す時において等、はぼ直進と
見られる時においても常にステアリングホイールを左右
に軌道修正のために一定の範囲で往復している。このた
め、余り制御量C1の切替段階を細かくすると頻繁に音
像定位位置が左右に振られ、遠方の前方視界に注目すべ
き注意を散漫にするのみならず、音像が長時間に渡って
左右に微小範囲で移動して音像位置をぼけさせてしまう
と共に、ドライバの疲労を招くという問題を生じる。従
って、ステアリング角度θの範囲を余り細かく区分しな
いようにすることが肝要である。第1図の実施例では、
かかる点を考慮し角度範囲を定めると共に制御量C1を
決定しドライバの注意を右側あるいは左側に必要となる
場合に限り音像位置をシフトするようにし、−見直進の
ような状況においては若干のステアリングホイールの操
作では音像位置をシフトしないようにしている。具体的
には、第4図に示すように遠方の前方視界に注目する角
度−180°〜+1800の範囲、第5図に示すように
山道のカーブを曲がる時の角度180°〜360°及び
−180°〜−360°の範囲、第6図に示すように7
字路等を曲がる時の角度+360°以上及び−360°
以下の範囲に区分している。
第7図は本発明の別の実施例ブロック図であり、第1図
と同一部分には同一符号を付している。第1図では左右
両チャンネルの音声信号伝送路に音量レベルバランサー
VRBを設け、該音量レベルバランサーVRBに直列に
音像位置制御バランサーIPBを接続したが、第7図で
は可変インピーダンス素子vzL、vz、より成る音像
位置制御バランサーIPBのみを伝送路に設け、利得制
御用コントローラGCNT (コントローラCNTでも
よい)が音量レベルバランサーVRBのツマミ位置とス
テアリング角度θとに応じた左右両チャンネルの制御量
CL、 C,を決定し、該制御量に基づいて各可変イン
ピーダンス素子VzL、■zl、lを制御し、各ステア
リング角度範囲で左右それぞれの総音響出力wL、w、
がW、 <<WL、 W、 < WL、 W、 =WL
、W8〉WL、WFl〉〉WLとなるようにする。
第8図は本発明の別の実施例ブロック図であり、遅延時
間素子を用いた場合の例であり、第1図と同一部分には
同一符号を付している。第8図において、SHはステア
リングホイール(ハンドル)、SCはステアリングコラ
ム、CNTは操蛇方向と操蛇量(ステアリングホイール
SHの回転方向とステアリング角度θ)に基づいて左右
両チャンネルの音声信号SL、SRの遅延時間を求めろ
コントローラ、OLBは油圧弁、DTCNTはコントロ
ーラCNTからの指示に基づいて遅延時間選択信号TS
L、TSRを出力する遅延時間コントローラである。
又、TDLI〜TDL2はL−チャンネル用の遅延素子
であり、それぞれり1. D2の時間、音声信号SLを
遅延させる。又、TDR1〜TDR3はR−チャンネル
用の遅延素子であり、それぞれD3〜D5の時間、音声
信号SRを遅延させる。DTSL、DTSRはそれぞれ
L−チャンネル及びR−チャンネル用の遅延時間セレク
タであり、遅延時間コントローラDTCNTからの指令
に基づいて端子a−c、dxfからの信号を選択して出
力するように構成されている。AL、 A、は左右の低
周波アンプ、SPL、5PFlは左右のスピーカである
コントローラCNTは内蔵のメモリMEMに、ステアリ
ング角度θに対する各チャンネルの遅延時間TTL、T
TRを第9図に示すように記憶している。たと又は、θ
が 一360°以下ではTTL=O,TTR=D3+D4+
D5となるように、 =360°〜−1800の範囲ではTTL=0゜TTR
=D3+D4となるように、 −180°〜+180°の範囲ではTTL=O。
T T R= D、となるように、 +180〜+360°の範囲ではTTL=D  。
T T R= D3となるように、 +360°以上の範囲ではTTL=D、+D2、T T
 R= D3となるように記憶している。尚、具体的な
数値として、左スピーカSP、からの音響が運転席に到
達する時間TLを4m5ec、右スピーカSP8からの
音響が運転席に到達する時間T8を2m5ec、 Dl
、 D4= 4 m5ec、 D2. D5=10ms
ec、 D3=2msecとすれば、L−チャンネル信
号及びR−チャンネル信号が運転席に到達する迄の総合
遅延時間は第9図のTTL、TTR欄に括弧して示すよ
うになる。
次に、第8図の全体的動作を説明する。
ステアリングホイールSHを回転させ、これによりステ
アリングコラムSCを回転させると回転センサSSEか
ら所定角度の回転毎に1組の互いに位相のずれたA相、
B相のパルスが発生する。
コントローラCNTはA、B相いずれの位相が進んでい
るかにより回転方向を検出すると共に、一方のパルスを
回転方向に応じてアップ/ダウンカウントしてステアリ
ングホイールSHの回転方向現在位置(ステアリング角
度)θを識別する。
しかる後、コントローラCNTは該ステアリング角度θ
に応じて油圧機構OLBをコントロールすると共に、ス
テアリング角度に応じた遅延時間TTL、TTRをメモ
リMEMから読み取って遅延時間コントローラDTCN
Tに入力する。これにより、該コントローラDTCNT
は遅延時間セレクタDTSL、DTSRをして遅延時間
に応じた所定の遅延素子を選択させろための選択信号T
SL、TSRを出力する。
これにより、L−チャンネルの遅延時間セレクタDTS
Lはステアリング角度θが一360°以下、−360°
〜−180°、−1800〜18o0の範囲では端子a
から遅延時間零の信号を選択してアンプALに出力し、
180°〜360°の範囲では端子すから遅延時間り、
(==4ms e c)の信号を選択してアンプALに
出方し、3600以上では端子Cから遅延時間り、+D
2(=14ms e c)の信号を選択してアンプAL
に出力する。
一方、R−チャンネルの遅延時間セレクタDTSRは回
転角度θが一360°以下の場合には端子fから遅延時
間D3+D4+05(= 16 m s e c )の
信号を選択してアンプ八〇に出力し、−360゜〜−1
80°の場合には端子eから遅延時間D3十〇、(=6
msec)の信号を選択して7L/プA8に出力し、−
180°〜180°及び1800〜360°並びに36
0°以上の範囲では端子dから遅延時間D3(=2ms
 e c)の信号を選択してアンプA8に出力する。
従って、各スピーカSPL、、SP、から運転席に到達
する迄に要する時間4 m s e c及び2ms e
cを考慮すると、ステアリング角度θに対して総合の遅
延時間は第9図括弧で示すようになる。
以上から、ステアリング角度θが一180’〜18o0
の範囲では左右の音響出力は運転席で共に4ms s 
cづつの遅延となり、ハース効果によりステレオ音は運
転席前方正面にある。この状態で、左カーブにおいてス
テアリングホイールを左回転させるとR−チャンネル信
号の遅延時間がL−チャンネル信号の遅延時間より太き
(なり始め、音像の定位する位置が左方向にシフl−し
てゆく。このため、ドライバの注意を車が曲がっている
左側に誘導、集中しゃすくでき、安全性を高めろことが
できる。又、右カーブにおいてステアリングホ、イール
を右回転させるとL−チャンネル信号の遅延時間がR−
チャンネル信号の遅延時間より大きくなり始め、音像の
定位する位置が右方向にシフトしてゆき、このためドラ
イバの注意を車が曲がっている右側に誘導、集中しやす
くでき、安全性を高めることができる。
尚、遅延素子としてはアナログのディレィラインやデジ
タル遅延素子を用いることができろ。又、ステアリング
角度θの分割数や分割の基準角度は実施例に限るもので
はなく、種々の値が可能であり好ましくは実験的に決定
すると良い。
又、実施例としては示さなかったが第1図に示した音量
による方法と第8図に示した遅延時間による方法を複合
して操蛇量に応じて音像位置を移動させるように構成し
てもよい。たとえば、左カーブでステアリングホイール
が左側に回転している時には左側の音響出力を大に、か
つ遅延時間を小にし、右側に回転している時には右側の
音響出力を大に、かつ遅延時間を小にする。
更に、以上では各チャンネルの音声信号がアナログであ
るものとし、バランサーで操蛇方向と操蛇量に応じて各
チャンネルの音量レベルまたは遅延時間を制御して音像
位置を移動させたが、各チャンネルの音声信号がデジタ
ルの場合にはデジタル・シグナル・プロセッサ(D S
 P)を用いて操蛇方向と操蛇量に応じて音量レベルま
たは遅延時間を制御して音像位置をシフトするように構
成することもできる。第10図(よかかるデジタル・シ
グナル・プロセッサを用いた場合の実施例ブロック図で
あり、第7図と同一部分には同一符号を付しており、D
SPはデジタル・シグナル・プロセッサ、DACL、D
ACr(はデジタル・アナログ変換器である。
利得制御用コントローラGCNTは音量レベルバランサ
ーVRBのツマE位Wlとステアリンク角度θとに応し
た各チャンネルの制御量CL、CFlを決定し、デジタ
ル・シグナル・プロセッサDSPは該制御量に基づいて
各チャンネルのデジタル音声信号を処理してその音量レ
ベルを変化し、デジタル・アナログ変換器DACL、D
ACRは入力されたデジタルの音声信号をアナログ信号
に変換して駆動アンプを介してスピーカ5PLL、5P
Flに印加する。尚、デジタル・シグナル゛プロセッサ
DSPは各ステアリング角度範囲で左右それぞれの総音
響出力wL、w、がWl、l<<WL、W8<WL。
W、 == WL、 W、 > WL、、 WF+>>
wLとなるようにデジタル音声信号を処理してデジタル
・アナログ変換器に出力する。
又、ステアリング角度θの分割法としては、ステアリン
グ角度が一180°〜180°の範囲では音量変化が少
なくなるように、そして該範囲を越えるに従って音量変
化量が細かく増減するように各チャンネルの利得制御を
行うようにしてもよい。
第11図はかかる場合におけろ音像位置制御バランサー
TPL(第1図参照)の利得特性図(G はL−チャン
ネルの利得、G8はR−チャンネルの利得)であり、第
3図に対応している。
更に、以上はステアリングコラムに回転センサを取り付
けた場合であるが、ステアリングコラムにより駆動され
車輪の変位を制御するリンク機構等にセンサを取り付け
て操蛇量を検出するように構成することもできる。
〈発明の効果〉 以上本発明によれば、操蛇量が設定量以下の時は音像位
置を予め設定されている位置に保持し、設定量以上の時
は操蛇方向に音像位置を移動せしめるように構成したか
ら、車が左に曲がって進行する場合には左側にドライバ
の注意を誘導、集中させ、右カーブで車が右に曲がって
いる場合にはドライバの注意を右側に誘導、集中させる
ことができ、運転の安全性を高める乙とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の車載用音響システムの要部ブロック図
、 第2図は車輪の傾き角とステアリング角度の関係図表、 第3図は第1図におけろ音像位置制御バランサーのステ
アリング角度・ゲイン特性図、第4図乃至第6図はステ
アリング角度を区分する基準角度設定性説明図、 第7図は第1図の変形例を示すブロック図、第8図は本
発明の別の実施例ブロック図、第9図はステアリング角
度と各チャンネル信号の遅延時間関係図表、 第10図はデジタル音声信号に適用できる本発明の別の
実施例ブロック図、 第11図は左右両チャンネルにおけるステアリング角度
・ゲイン特性の別の例、 第12図乃至第14図は従来の第1の音像位置制御方法
説明図、 第15図及び第16図は従来の第2の音像位置制御方法
の説明図である。 SH・・ステアリングホイール(ハンドル)、SC・・
ステアリングコラム、 SSE・・回転センサ、 CNT・・コントローラ、 VRB・・音量レベルバランサー、 IPB・・音像位置制御バランサー、 spL、sp、・・左右のスピーカ 特許出願人        アルパイン株式会社代理人
          弁理士 齋藤千幹第2図 第3図 −y;o −too  o   too ss。 −一一一〇 第4図 第5図 第6図 lae

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)運転席の左右に配置されたスピーカと、前記左右
    のスピーカより出力されるステレオ音響信号を合成して
    得られる音像が定位する位置を調整するバランサーとを
    有する車載用音響システムにおいて、 車両の操蛇方向及び量を検出する操蛇センサと、前記バ
    ランサーをコントロールし、操蛇量が設定量以下の時は
    音像位置を予め設定されている位置に保持し、設定量以
    上の時は操蛇方向に音像位置を移動せしめるコントロー
    ラとを備えて成ることを特徴とする車載用音響システム
  2. (2)前記バランサーは左右スピーカから出力される音
    量レベルを制御するレベルバランサーであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の車載用音響システム
  3. (3)前記バランサーは左右両チャンネルの音声信号の
    遅延時間を制御する遅延時間バランサーであることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の車載用音響システ
    ム。
  4. (4)前記コントローラは操蛇量が増加するに従って音
    像位置を順次操蛇方向に移動するようにバランサーを制
    御することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の車
    載用音響システム。
JP62053680A 1987-03-09 1987-03-09 車載用音響システム Granted JPS63219441A (ja)

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JP62053680A JPS63219441A (ja) 1987-03-09 1987-03-09 車載用音響システム

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JPH0532000B2 JPH0532000B2 (ja) 1993-05-13

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010208606A (ja) * 2009-03-12 2010-09-24 Mazda Motor Corp 車両用運転支援装置

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JPH0532000B2 (ja) 1993-05-13

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